48019 P4250120

w przybliżeniu:

^ a 0,5—0,8 dla typowych palisad reakcyjnych, wo

0,3—0,4 dla typowych palisad akcyjnych,

0,8 —1,3 dla typowych kierownic stopni akcyjnych. Skoro wykładnik m w 0,5, przeto Ax 1, wobec tego

(YI.38.1)

Optimum s// nie zależy od chropowatości jednak odpowiednia wartość współczynnika strat w palisadzie f rośnie ze wzrostem chropowatości (por. rys. VL19 i wzór (V1.39)). W sąsiedztwie optimum wpływ cięciwy na wartość strat ( jest niewielki.

Uwzględniając różne założenia upraszczające i niepewność danych dotyczących strat podstawowych £_p0, £_/0, można ocenić, że dość znaczne odstępstwo od wartości j_, nie powoduje wyraźnego wzrostu strat w palisadzie.

Obliczone optymalne wartości s nie muszą być najkorzystniejsze w konkretnym zadaniu projektowym, należy bowiem wziąć pod uwagę oprócz względów przepływowych również względy wytrzymałościowe i techniczno-ekonomiczne (w tym standaryzację).

Oczywiście, gdy z uwagi na zginanie łopatek wartości s są większe od optymalnych przepływowo, wówczas decyduje wymiar określony wytrzymałościowo z uwzględnieniem wymagań standaryzacji. Natomiast gdy s_op, jest większe od wymiaru wynikającego z obliczeń wytrzymałościowych, powstaje problem optymalizacji techniczno-ekonomicznej.

Zwiększenie szerokości palisady wiąże się ze zmniejszeniem liczby łopatek w wieńcu z w myśl relacji

i jednoczesnym wzrostem długości osiowej stopnia, proporcjonalnym do s. Koszt samego wieńca łopatek według Zalfa £54] praktycznie nie zależy od wysokości łopatek w obszarze / - 20-100 mm. Przez analogię można ocenić, że w pewnym obszarze zmian s koszt jednej łopatki nie zależy od jej szerokości, decyduje bowiem nie ciężar łopatki, lecz liczba zabiegów technologicznych, która się nic zmienia. Wobec tego ze wzrostem szerokości wieńca należy oczekiwać zmniejszenia jego kosztu w związku ze zmniejszeniem liczby łopatek. Z drugiej jednak strony wzrost długości stopnia prowadzi do zwiększenia długości wirnika i korpusu, tj. podrożenia tych elementów, co musi być uwzględnione w analizie ekonomicznej.

Ważnym wskaźnikiem eksploatacyjnym jest wrażliwość palisady na zmianę chropowatości bezwzględnej fc,. Z analizy wynika, że wąskie palisady są niekorzystne, jeżeli spodziewane jest pogorszenie stanu powierzchni profilu w czasie eksploatacji Ten aspekt trzeba uwzględnić w konstrukcji turbiny. W obliczeniach układu łopatkowego zalecamy przyjmowanie chropowatości powierzchni profili, realnej w przeciętnych warunkach eksploatacyjnych

k, -= 0,010—0,020 mm ,

nie zaś znacznie mniejszej chropowatości technologicznej, niemożliwej do utrzymania w czasie pracy turbiny.

5. Współczynniki wydatku i kąty wypływu

Współczynnik wydatku fi zależy od sposobu zdefiniowania teoretycznej (idealnej) wartości natężenia przepływu m_u. Opierając się na metodyce stosowanej w literaturze radzieckiej, piszemy dla palisady kierowniczej bądź wirnikowej

^mm = ^A2

^W2,

^V2.

(YI.39)

c_u, w_u, v_Jt, v_u — wielkości teoretyczne przy ekspansji izentropowęj. W tym przypadku współczynniki wydatku obliczamy z relacji:

(YI.40)

gdzie:

A_t = trd,/, sina,,, A₂ = 7t«f₂/₂sin/J₂,.

przy czym

e

t

sina,, =

s>n 0_2ł = ^ ^l2

oznaczają sinusy kątów „efektywnych’', zaś m — mierzone masowe natężenie przepływu w warunkach rzeczywistych. We wzorach (V1.39) zakłada się umownie, że ciśnienie w gardle kanału e_t, e₂ poddźwiękowego równa się ciśnieniu za palisadą i jest równomiernie rozłożone wzdłuż przekroju gardła.

W warunkach rzeczywistych struktura strumienia jest bardziej złożona; bezpośrednie pomiary wykazują, że w poprzecznym przekroju wylotowym palisady ciśnienie nie jest jednakowe i nie równa się ściśle ciśnieniu za palisadą. Rozbieżności te uwzględnia ryczałtowo współczynnik wydatku /z

Zależy on od geometrii palisady, tj. od kształtu profilu, podziałki. a głównie od kąta wylotowego a l»* 02* i wysokości T = l/s oraz od liczb kryterialnych